摘要: 近年来，由于海上原油开采的日益频繁和石化企业的迅猛发展，导致了海上原油泄漏事故频繁发生和化工废水随意排放，那么，在造成巨大经济损失的同时也给生态环境带来了致命的危害。因此，油水分离引起了世界各国的高度重视。为了应对过滤膜材料存在的... 展开 近年来，由于海上原油开采的日益频繁和石化企业的迅猛发展，导致了海上原油泄漏事故频繁发生和化工废水随意排放，那么，在造成巨大经济损失的同时也给生态环境带来了致命的危害。因此，油水分离引起了世界各国的高度重视。为了应对过滤膜材料存在的一些缺陷，开展超浸润吸附性材料的制备及其油水分离性能研究具有重要的科研价值和实践意义。其中，最重要的意义是在于“吸附性”超浸润材料避免了“过滤型”超浸润材料在油水分离过程中，所涉及到的一系列高能耗、繁琐的过程，如将油水混合物先收集，然后倾倒在“过滤型”材料的表面，最后将其进行分离。此外，具有过滤和吸附双重功能的床层材料用于非乳化和乳化油水混合物的分离，不但避免了复杂的制膜过程，而且打破了“过滤型”膜材料的孔径对乳液通量的影响。为了满足高效快速乳液分离的需求，开发超浸润吸附材料并应用于乳液分离成为一项新的研究内容。因此，本文主要是制备了几种超浸润吸附材料如负载超疏水坡缕石的海绵材料、椰子壳层和沙层，并探究水包油乳液和油包水乳液的分离性能及其分离机理。主要研究内容概括如下： （1）利用十八烷基三氯硅烷将酸化的坡缕石疏水化改性，然后经过“浸渍涂覆”的方法，将其负载到聚氨酯海绵骨架的表面，成功制备超疏水/超亲油海绵。该海绵还表现出较好的吸附能力、循环利用性能、抗酸碱盐和疏热水性能。该超疏水/超亲油海绵与真空泵组合后，可用于连续、快速、高效地非乳化油水混合物的分离。此外，通过快速搅拌挤压该海绵，可以实现水包油乳液的分离，且分离效率高达99.87%。最后，探讨了水包油乳液的内在分离机理。 （2）利用生物质材料椰子壳，通过简单粉碎、清洗和堆积的方法制成床层。该椰子壳层可作为过滤型材料具有水下超疏油的性质，可以实现非乳化油水混合物的分离；也可作为吸附性材料具有油下超亲水的性质，可以实现油包水乳液的分离。并且，对非乳化油水混合物和油包水乳液都呈现出较好的分离性能，分离效率高达99.90%，分离通量大于1620L/m2h。此外，该椰子壳层表现出较好的循环利用性能。最后，还对油包水乳液的分离机理进行了探讨。 （3）还利用沙漠中的沙子，通过简单堆积的方法制成床层。该沙层具有优异的油下超亲水性能，可以实现各种类型的油包水乳液的分离，分离通量高达2342L/m2h，分离效率高达99.99%，这种优势是用于油包水乳液分离的传统过滤材料所不具备的。此外，还对油包水乳液的分离机理进行了探究。 收起